Смешанное произведение

Смешанное произведение будем обозначать abc.






Следующее предложение показывает геометрический смысл смешанного произведения.





По свойству 7 скалярного произведения
Пусть






Заметим, что если тройка векторов a,b,c является правой, то тройки c,a,b и b,c,a также будут правыми, а тройки b,a,c, c,b,a и a,c,b будут левыми тройками векторов.
Так как объем параллелепипеда не зависит от того, в каком порядке перечисляются его стороны, то
1) если аргумент умножить на число, то и результат умножится на это число, то есть числовой множитель аргумента можно вынести за знак операции;
2) если аргумент заменить суммой двух слагаемых, то результат будет равен сумме результатов для каждого слагаемого.
Со свойством линейности мы уже встречались при изучении скалярного произведения векторов, векторного произведения , в математическом анализе свойством линейности обладают операции нахождения предела, дифференцирования, интегрирования.
В частности, утверждение, что смешанное произведение линейно по второму аргументу, означает:
1) ;
2) .
Доказательство Соотношения и
следуют из того, что abc является скалярным произведением a на
и из линейности скалярного произведения
Для второго аргумента: в силу равенства (10.8) выполнено , поэтому


Для третьего аргумента свойство линейности доказывается аналогично.

Доказательство. Построим параллелепипед, три ребра которого совпадают с тремя ребрами пирамиды, выходящими из одной точки (рис. 10.28).
Объем параллелепипеда вычисляется по формуле , а объем пирамиды --
. Так как
, то
.
получим, что , а
.
Получим формулу для нахождения смешанного произведения по координатам сомножителей.
Доказательство. находим координаты вектора





Предложения 10.26 и 10.30 позволяют устанавливать, компланарны ли три вектора, заданные своими координатами или, другими словами, является ли система из трех векторов линейно зависимой ( предложение 10.10), или образуют ли базис эти три вектора.
Пример 10.3 Является ли система векторов


Находим
